人工心脏瓣膜以及其基于ANSYS/LS-DYNA的性能分析方法

摘要

本发明公开了一种人工生物心脏瓣膜，其厚度为0.4mm～0.6mm，其曲面的建模方程为以下四种方程之一：(1)圆球面模型参数方程：(2)圆柱面模型参数方程：(3)旋转抛物面模型参数方程：(4)椭球面模型参数方程：其中，x、y、z各代表曲面空间坐标的横坐标、竖坐标、纵坐标；α代表圆锥倾角，为3°。本发明还公开了一种人工心脏瓣膜的基于ANSYS/LS-DYNA的性能分析方法，以及建立了生物瓣膜的流固耦合模型，为下一步生物瓣膜的流固耦合分析打下了基础。本发明根据生物瓣膜设计的仿生性和最大开口面积的原则，结合仿生性原理，对四种模型进行了分析和比较，得出结论：四个模型中，圆球面的心脏瓣膜性能最佳，从而为生物心脏瓣膜的研制及优化提供有力的依据。

主权项

1.一种人工心脏瓣膜，其特征在于：其厚度为0.4mm～0.6mm，其曲面的建模方程为以下四种方程之一：(1)圆球面模型参数方程：$\left\{\begin{array}{c}{x}^2+y^2+z^2={13.4}^2\\ {(x-13)}^2+y^2={[13+(z+13.4)\tan \alpha ]}^2\end{array}\right.$(2)圆柱面模型参数方程：$\left\{\begin{array}{c}{(x\cos \frac{\pi }{4}-z\sin \frac{\pi }{4})}^2+y^2={13}^2\\ x^2+y^2={[13+(13\sqrt{2}+13+z)\tan \alpha ]}^2\end{array}\right.$(3)旋转抛物面模型参数方程：$\left\{\begin{array}{c}{x}^2+y^2=13z\\ {(x-13)}^2+y^2={(13+z\tan \alpha )}^2\end{array}\right.$(4)椭球面模型参数方程：其中，x、y、z各代表曲面空间坐标的横坐标、竖坐标、纵坐标；α代表圆锥倾角，为3°。